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Responsable(s) Philippe Terrier

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Philippe Terrier


PLAN DE COURS

Hiver 2024
TCH097 : Technologies environnementales (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Ce cours ne peut être reconnu dans le cadre d’un programme de baccalauréat.

Ce cours multidisciplinaire a pour objectif de permettre à l’étudiant de comprendre le fonctionnement de diverses technologies à vocation environnementale. L’étudiant sera en contact direct avec des technologies modernes et manipulera des objets issus de domaines très variés lui permettant ainsi d’élargir ses connaissances techniques. De plus, ce cours amènera l’étudiant à évaluer de manière quantitative les impacts environnementaux liés à l’utilisation des technologies. Cette approche apportera au futur ingénieur une aide supplémentaire pour faire des choix sur l’utilisation d’une technologie.

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante devrait :

  • avoir découvert les principes de fonctionnement d’objets technologiques à vocation environnementale à l’aide de schémas, dessins, de montages expérimentaux et du vocabulaire spécialisé;
  • être capable de mesurer les performances d’un objet technologique avec les outils appropriés;
  • avoir acquis des habiletés manuelles dans différents domaines techniques;
  • avoir compris comment quantifier certains impacts environnementaux liés aux diverses technologies;
  • être capable de faire un choix raisonné sur l’implantation ou l’impact d’une technologie.



Objectifs du cours

Déjà cité dans le descriptif du cours.




Stratégies pédagogiques

Le cours est divisé en quatre grands volets : développement durable, énergie transport, bâtiments. Chaque semaine est constituée de trois heures de cours théoriques et de deux heures de laboratoire. L’ensemble des laboratoires permet aux étudiantes et étudiants de se former aux méthodes de travail en équipe, ainsi que de développer des habiletés en termes de partage de l’information et de communication.

Les périodes de laboratoire permettent également de :

  • analyser divers objets technologiques, qui dans le cadre de ce cours s’inscriront dans le domaine des technologies à vocation environnementale.
  • développer des habiletés et des savoir-faire, par la réalisation d’expériences, par la prise de mesures ou encore par le démontage et le remontage de systèmes.

Des présentations et des notes de cours fourniront les compléments théoriques nécessaires ainsi que des pistes pour poursuivre et approfondir la compréhension des expériences réalisées.

Deux stratégies d’enseignement peuvent être retenues pour le cours à la discrétion de l’enseignante ou de l'enseignant responsable:

1. formule traditionnelle (choix de l’enseignante ou de l'enseignant) : 3 h de cours théoriques ( journée du cours) et 2 heures de laboratoire (journée du lab). Les laboratoires sont réalisés en équipes de 3 à 4 étudiants et durant ces périodes, la classe sera divisée en deux groupes A et B.

2. formule flexible (choix de l’enseignante ou de l'enseignant) : Afin d’éviter une longue période de cours magistrale de 3 heures, ce bloc horaire normalement dédié au cours sera organisé de la façon suivante. Le cours d’une durée de 1h (GR A+ B), sera suivi d’une période de 2h de laboratoire pour l’un des groupes (ex A). La période de laboratoire de 2h du groupe A, qui se déroule une autre journée sera alors dédiée à la suite du cours pour tous (Gr A+ B). Le groupe B réalisera ses laboratoires pendant la période de 2h qui lui est consacrée.

Exemple d’organisation des cours et laboratoires pour la formule flexible

Activité

Groupe A+B ensemble

Groupe A seul

Groupe B seul

Période du cours (3h)

Cours : durée 1h

x

Lab durée 2h

Période laboratoire A (2h)

x

Lab durée 2h

x

Période laboratoire B (2h)

Cours : durée 2h

 

 

Permutation Gr A et Gr B : semaine 8




Utilisation d’appareils électroniques

S.O.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Mardi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
02 Lundi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
Mardi 09:00 - 12:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Philippe Terrier Activité de cours Philippe.Terrier@etsmtl.ca B-2322
01 Ahmed Cherifi Laboratoire (2 sous-groupes) cc-Ahmed.Cherifi@etsmtl.ca
01 Jean-Cédric Faucher Laboratoire (2 sous-groupes) jean-cedric.faucher.1@ens.etsmtl.ca
01 Raphaël Gallé Laboratoire (2 sous-groupes) Raphael.Galle@etsmtl.ca B-2519
02 Julien Houle Activité de cours Julien.Houle@etsmtl.ca B-2526
02 Julien Houle Laboratoire (2 sous-groupes) Julien.Houle@etsmtl.ca B-2526
02 Antoine Dubuc Laboratoire (2 sous-groupes) antoine.dubuc.1@ens.etsmtl.ca
02 Ahmed Joubair Laboratoire (2 sous-groupes) cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736



Cours

TITRE ET DÉTAILS DES ACTIVITÉS

Développement Durable (4 semaines, 4 cours, 8h de lab + travail personnel)

#

COURS

LABORATOIRES

Semaine 1

DD1

  1. Introduction au DD et mise en contexte
  2. Notions d’Ingénierie durable
  3. Empreinte écologique
  4. Changements climatiques : Analyse de scénarios

Lab 1-Calcul de l'empreinte écologique personnelle (1h30)

Retour sur les résultats

Semaine 2

DD2

  1. Ressources naturelles
  2. Low tech VS techno-solutionnisme
  • Découverte du rapport Québec Carboneutre 2050
  • Préparation-introduction au Lab 2 

Lab 2- Évaluation des scénarios prospectifs pour la carboneutralité en 2050 (Ademe) ( 1h)

Lab 3- Évaluation de l'empreinte environnementale du numérique (1h)

Semaine 3

DD3

  1. Économie circulaire 
  2. Introduction à la pensée et à l'analyse de cycle de vie
Lab 4 - ACV: base Impact Ademe – Impact carbone d'un panier d’épicerie (1h30)

Semaine 4

DD4

  1. Impact du numérique sur l’environnement
  • Préparation du lab 5 ACV numérique
  • Préparation de l’oral Intra-Présentation des impacts du numériques

Lab 5- ACV du numérique  (1h30)

Activité - Choix d’un sujet pour l'oral intra. Exploration en équipe. (30 min)

Eco tech pour le Transport (3 semaines, 3 cours, 6h de lab + travail personnel)

#

COURS

LABORATOIRES

 

Semaine 5

Transport 1

Forces résistives

  1. Force aérodynamique
  2. Force de résistance au roulement
  3. Force due à la pente
  4. Force dynamique

Simulation des forces résistives (45 min)

+

Véhicules en phase d'accélération (45 min)

 

Semaine 6

Transport 2

 

Moteur à combustion interne (MCI)

  1. Caractéristiques, composantes, courbes couple/puissance, cycle 4 temps
  2.  Carburant, combustion, rendement, CSE, efficacité volumétrique, pollution

Introduction aux véhicules hybrides

  1. Rôle de l'hybridation dans les moyens de transport
  2. Les modes d'hybridation

Démontage moteur. Observation groupe moto propulseur hybride Prius (1h)

 

 

Analyse et choix de technologies pour l'électrification des vélos. (30 min)

 

Semaine 7

Transport 3

 

Véhicules hybrides rechargeables et véhicules électriques

Analyses environnementales des modes de transport

  1. Comparaison de l'impact environnemental de différents modes de transport.
  2. Discussion sur les solutions possibles

Essai d’un véhicule hybride parallèle sur un dynamomètre à rouleaux (1h15)

 

Observation des technologies de dépollution des moteurs (30 min)

Examen intra

 

Semaine 8

Intra : Présentation orale numérique en équipe

Livrables:

1- Capsule vidéo avec narration/ intervention des membres de l'équipe

Durée de la capsule 3 minutes max

Sujet. Étude des impacts environnementaux du numérique (détails seront précisés)

2- Rapport d'une page: identification de l'impact environnemental de ce projet numérique. Actions posées pour réduire l'impact du projet.

Énergie propre pour alimenter le numérique (4 semaines, 4 cours, 8h de lab + travail personnel)

#

COURS

LABORATOIRES

Semaine 9

 

Éolienne

  1. La force du vent
  2. Constitution d'une éolienne et courbes caractéristiques
  3. Distribution des vents, production énergétique annuelle
  4. Efforts mécaniques sur une tour éolienne

Éolienne en soufflerie et chargement sur la tour éolienne (1h)

Simulation d'un parc éolien (1h)

Semaine 10

 

Solaire

  1. L'énergie solaire et sa mesure
  2. Rendement et courbes caractéristiques d'un panneau
  3. Branchement d'un système de panneaux solaires pour la recharge de batteries

Étude d'un panneau solaire (1h30)

Début Fabrication du Biodiesel

Semaine 11

 

Hydrogène

  1. Piles à combustible

 

Biomasse : Biocarburants

  1. Les sources de carburants fossiles 
  2. Les carburants biosourcés.

Étude de la pile à hydrogène (1h) 

 

Fabrication de Biodiesel (1h) + caractérisation du biodiesel dans une génératrice (30 min semaine suivante)

Semaine 12

 

 

Stockage de l’énergie

  1. Stockage mécanique
  2. Stockage chimique. Nomenclature des batteries (Capacité, puissance nominale, tension, courbes caractéristiques)

 

En option selon le temps et l’avancement du cours

Pertes thermiques d’énergie

Introduction au transfert de chaleur

Génératrice d'éolienne entrainée par pédalage (1 h)

Caractérisation du biodiesel (30 min)

Étude de la résistance thermique des fenêtres (1h) ou des murs

Examen Final pratique en équipe

#

COURS et LABORATOIRES

Semaine 13

Examen Final Pratique pendant le cours et les laboratoires de la dernière semaine

Prise de mesures en laboratoire avec les équipements utilisés pendant la session

20 à 30 minutes/équipe

Examen Final théorique individuel

#

Examen Final Théorique

Semaines des examens finaux

Examen Final théorique

Sur Ena Quiz

Durée 1h30

 Toute documentation permise. Accèes au Moodle du cours et aux présentations Prezi en ligne autorisé.

 Navigation sur internet (moteur de recherche, forum de discussion) interdite Utilisation de l'inteligence artificielle telle que Chat GPT interdite

 




Laboratoires et travaux pratiques

HORAIRES ET CALENDRIER DES ACTIVITÉS

 

Semaines Sujet

1,2,3,4

Introduction et Développement Durable

 5, 6, 7

Eco-Technologies pour les Transports

8

Intra- Livrable

9,10,11,12

Énergies renouvelables

13

Examen final pratique en équipe en laboratoire

Semaines des examens finaux

Examen final théorique individuel sur EnaQuiz

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.

 




Évaluation

A - Quiz portant sur les expériences réalisées en laboratoire : 30 % (individuel)

  • Quiz 1 : Développement durable et impacts environnementaux :10%
  • Quiz 2 : Transport: 10%
  • Quiz 3 : Énergie renouvelable : 10%

Les quiz sont faits sur Moodle à la fin de chaque bloc thématique

B - Examen Intra : 20 % (oral-vidéo - Livrable en équipe durant la semaine 8)

C - Examen final pratique : 30 % (pratique en équipe durant la semaine 13)

  • Contenu : Toute la matière
  • Examen pratique en laboratoire
  • Prise de mesures et calculs
  • Toute documentation permise pour l'examen pratique.

D - Examen final théorique : 20 % (Individuel durant la période des examens finaux)

  • Contenu : Toute la matière
  • Durée : 1 heure 30
  • Examen sur Enaquiz
  • Toute documentation permise pour l'examen théorique sauf internet ou un SIAG comme Chat GPT



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 26 février 2024
2 27 février 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page "Citer, pas plagier !" (https://www.etsmtl.ca/Etudes/citer-pas-plagier). Les clauses du règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS (« Règlement ») s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique) pour identifier les actes qui constituent des infractions de nature académique au sens du Règlement ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignant(e) du cours.



Documentation obligatoire

Les notes et présentation de cours seront déposées sur Moodle.

 




Ouvrages de références

Aucun.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Aucune.